スマートフォンでの姿勢推定を用いた、神経疾患早期WEBスクリーニング手法の開発

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K20891
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 佐藤 謙一郎 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (10908495)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2023-03-31
• キーワード: 歩行解析 / 自動解析 / 姿勢推定 / 深層学習 / 時計描画テスト / 認知機能低下 / スクリーニング

研究実績の概要

アルツハイマー病やパーキンソン病をはじめとする神経変性疾患において、前駆期・極早期といったごく早期に検出できることが望ましいと考えられるが、早期段階における症状は文字通り軽微であるため、それ自体で病院を受診することはまず期待できず、一般老年人口の中で誰がちょうど前駆期に該当するのか拾い上げが難しいという問題がある。これに対して、web上(含スマートフォン)での早期検出を目的としたアプリケーションを用意し、幅広い人に利用してもらうことで解決できるのではないかと期待できる。このために、『所見を撮影したビデオ動画に対して(モーションキャプチャの代用として)姿勢推定ライブラリを用いることによる、神経所見の自動解析手法』を開発することを本研究では目的とした。まず動画解析の対象となる動画サンプルのデータ取得を開始し、対象被験者は当初の計画通り、脳にアミロイド蓄積が開始しているが認知機能低下は明らかではない「プレクリニカルアルツハイマー病 (AD)」とした。また取得対象の動画として、前後方向の通常歩行に加えて、パーキンソン病患者に対する神経診察で頻用されるUPDRS・Motorに関する診察所作についても動画撮影を行うことにした。サンプルデータの収集を継続しつつ、一次評価を行った。また、歩行以外にモバイルアプリなどweb入力形式に落とし込みうる検査項目として、認知機能を検出する時計描画テスト(CDT)に着目し、大規模なコホート研究で得られている画像データを用いて、メモリークリニックの患者など比較的に背景が揃った集団の中ではなく、ヘテロな背景を持つ集団の中での深層学習による予測モデルを作成し論文発表した。

研究成果

• [雑誌論文] Proteomic profile of nuclei containing p62-positive inclusions in a patient with neuronal intranuclear inclusion disease. (2023)
  • 著者名/発表者名: Kurihara M, Mano T, Eto F, Yao I, Sato K, Ohtomo G, Bannai T, Shibata S, Ishiura H, Ikemura M, Matsubara T, Morishima M, Saito Y, Murayama S, Toda T, Setou M, Iwata A.
  • 雑誌名: Neurobiol Dis. 巻: 177 ページ: 105989
  • DOI: 10.1016/j.nbd.2023.105989.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Preoperative factors associated with shunt responsiveness in patients with idiopathic normal-pressure hydrocephalus. (2022)
  • 著者名/発表者名: Uchigami H, Sato K, Samejima N, Watanabe A, Kuwana N, Tsuchida T, Toda T, Saito M.
  • 雑誌名: Clin Neurol Neurosurg. 巻: 222 ページ: 107425
  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2022.107425.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change in long-term care service usage in Japan following the COVID-19 pandemic: A survey using a nationwide statistical summary in 2018-2021. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Niimi Y, Iwatsubo T, Ishii S.
  • 雑誌名: Geriatr Gerontol Int. 巻: 22(9) ページ: 803-809
  • DOI: 10.1111/ggi.14461.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predicting the CTG Repeat Size from a Single Spirometry Test Performed at Any Time during the Disease Course of Myotonic Dystrophy Type 1. (2022)
  • 著者名/発表者名: Katsuse K, Sato K, Tanaka N, Uchida I, Toda T, Mikata T, Motoyoshi Y.
  • 雑誌名: Intern Med. 巻: 61(15) ページ: 2281-2286
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.8633-21.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Time to onset of drug-induced parkinsonism: Analysis using a large Japanese adverse event self-reporting database. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Niimi Y, Mano T, Iwata A, Iwatsubo T.
  • 雑誌名: Biosci Trends. 巻: 16(2) ページ: 151-157
  • DOI: 10.5582/bst.2022.01115.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Automated Evaluation of Conventional Clock-Drawing Test Using Deep Neural Network: Potential as a Mass Screening Tool to Detect Individuals With Cognitive Decline. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Niimi Y, Mano T, Iwata A, Iwatsubo T.
  • 雑誌名: Front Neurol. 巻: 13 ページ: 896403
  • DOI: 10.3389/fneur.2022.896403.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Adverse events reported in association with APOE-ε4 allele(s) from placebo arm of clinical trials for Alzheimer’s disease (2023)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Sato, Yoshiki Niimi, Ryoko Ihara, Kazushi Suzuki, Atsushi Iwata, and Takeshi Iwatsubo
  • 学会等名: ADPD
  • 国際学会
• [学会発表] Safety of fluorine 18-labeled amyloid tracers: pharmacovigilance validation using a large real-world database (2022)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Sato, Yoshiki Niimi, Ryoko Ihara, Kazushi Suzuki, Atsushi Iwata and Takeshi Iwatsubo
  • 学会等名: CTAD
  • 国際学会